JPH07123352B2 - ミシン駆動制御装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、定位置停止、自動糸切り、自動止め縫い、或
いはパターン縫いなどの機能を有するミシン駆動装置、
より具体的にはこの駆動装置の回転速度制御に関するも
のである。

［従来例の構成とその問題点］ 近年縫製業界では、非熟練者による縫製作業や、縫製能
率・品質向上のため、定位置停止、自動糸切り、自動止
め縫い、或いはパターン縫い等の機能を高めたミシンが
普及している。

これらのミシンを駆動する場合、作業者の作業リズム、
縫製品の品質を一定にするため、夫々の機能に対し、固
有の一定の回転速度でミシンを駆動しなければなない。
例えば、 定位置停止・自動糸切り… 200r.p.m. 自動止め縫い・パターン縫い… 2,000r.p.m. などである。

また、縫製品の素材や作業能率を考え、或いはミシンの
種類によって、モータ側のプーリ径を変えたり、最高速
度を変更して使うといったことが屡々ある。然し、そう
した場合でも、前述の各固有速度は一定でなければなら
ない。

以上のような条件を満たすため、従来は、ミシン側に速
度信号発生器を設けて速度制御をしていた。

この種従来のミシンを第１図に示す。図中１はミシン、
２は検出器と呼ばれ、ミシン１の回転軸の回転速度信号
とミシンの針位置の信号とを発生する。３はモータ、４
はモータ３の制御装置、５は作業板、６はミシン１側の
プーリ、８はモータ側のプーリ、７はプーリ6,8に架け
渡されたベルト、９はモータ３の回転速度を調節するペ
ダルである。

このように、従来のミシン駆動装置では、ミシン１の回
転軸の回転速度による信号を制御装置４にフィードバッ
グしてモータ３を制御し駆動するため、プーリ８の径に
関わりなく前述の固有速度を得るようにしてあった。

また、速度信号発生器をモータ側に設ける方法を採用し
た場合には、プーリ径を変更する度に、前述の各固有速
度を設定するための再調整を速度設定器によって行なっ
ていた。

然しながら、第１図に示す構成では、ミシン駆動装置と
して必要な性能を保つ上で、速度信号発生の為の検出器
の形状が大きくなることを避け得なかったし、ミシンの
回転軸から突出した状態で速度検出の為の信号発生器を
取付ける関係上、ミシンの種類毎に取付けのための異な
った治具や回り止め方法を考慮し、装着しなければなら
ないという問題があった。

その上、速度信号発生の為の検出器が、ミシンから突出
して取付けられるため、これが破損し易く、而も速度信
号発生器と制御装置との間の接続線からノイズが混入し
たり、ベルトに触れて接続線が切れてしまうといった問
題もあった。

また、ペダルの踏み込み量とミシンの速度の変化曲線と
が一定であるため、プーリ比を変えて最高速度を上げた
場合、ペダルの最初の踏み込みの際に、初期作業に、所
定回転速度までが変化してしまい、ペダルによる速度調
整に困難を来たしていた。

更に、最近は高速ミシンとして10,000〜12,000r.p.m.で
回転するミシンが開発されているが、この場合、ミシン
の回転速度を検出して信号を発生させる検出器をミシン
に対し外部から取付ける構造にすると、前述のような高
速の回転速度にも耐えられる機能や性能が必要となり、
検出器が高価なものになってしまうという欠点が生じ
た。

他方、速度信号発生の為の検出器をモータ側に設ける構
成によれば、前記の欠点が排除できるが、プーリ径を変
える毎に各設定部材を調整する手間を要し、別に速度計
が必要となるという欠点もあった。

［発明の目的］ 本発明は、前記欠点を排除するため、モータ側に主とな
る速度信号発生の為の検出器を設けることにより、ミシ
ン側の速度信号発生器の形状、構造を小形、簡潔にし、
併せて他の信号と共用を図ることで、より優れた機能を
発揮させるようにした。

［発明の構成］ これらの目的を達成するために、本発明のミシン駆動制
御装置では、速度制御自在なモータの回転力を伝達機構
を介してミシンに伝達するミシン駆動装置において、前
記ミシンの回転軸の位置及び速度を検出する第１の検出
手段と、前記モータの出力軸の回転速度を検出する第２
の検出手段と、前記モータの回転速度を制御する速度制
御手段と、前記モータの回転速度設定手段と、その補正
手段とを備え、該補正手段には、前記第１の検出手段か
らの出力信号及び第２の検出手段からの出力信号を合成
した信号と、前記速度設定手段からの出力信号が入力さ
れ、これら２つの信号比から前記伝達機構の変速比を算
出し、該変速比を速度設定手段の出力信号に乗じた結果
を、前記速度制御手段への出力として前記モータの回転
速度を制御するようにした。

これにより、制御性を損われることなく、而もミシン速
度の絶対値を維持できるようになる。

［実施例の説明］ 以下、本発明の一つの実施例について図面を参照して説
明する。

第２図は、本発明のミシン駆動制御装置のミシンの一つ
の実施例の概略を示す図である。

10はミシンであって、この回転軸の位置または回転速度
を検出する第１の検出手段として、11のような内蔵の、
或いは12のような外付けの第１の速度信号発生器を備え
ている。

13はミシン側プーリ、15はモータ側プーリで、プーリ1
3,15間にベルト14が架け渡され、プーリ13またはプーリ
15を経の違うものに取り替えることにより速度比を変え
ることができる。

16は、モータ17の出力軸の回転速度を検出する第２の検
出手段としての第２の速度信号発生器である。

18は、速度制御手段、速度設定器や補正手段を含む制御
装置である。

第３図は、本発明の別の実施例の構成を示したブロック
図である。

以上のように構成されたミシン駆動制御装置について、
以下その動作を説明する。

まず、本実施例では、第１の速度信号発生器11または12
として、定位置停止制御用の位置センサ及びその信号を
利用している。つまり、ミシンの１行程（回転軸の１回
転）間の周期からミシンの速度と位置情報とを得てい
る。

第２の速度信号発生器16は、通常のミシンの速度制御に
用いる応答性や感度の良い速度信号発生器を用い、制御
装置18による速度制御手段と共に、ミシンの負荷の変動
やミシン作業者によるペダルの動きに忠実に追従する性
能の良い速度制御機能を提供するものである。

制御装置18による補正手段は、モータの回転速度とミシ
ンの回転軸の速度との比を求め、その結果を速度設定信
号に乗じている。つまり、モータの回転軸が1,000r.p.
m.でミシンの回転軸が2,000r.p.m.の変速比のときは、
速度設定信号を1/2にして速度制御をする。

若し、ミシンの回転軸の回転速度設定が、200r.p.m.と
する場合には、モータの回転軸の回転速度を1/2の100r.
p.m.に制御する。

以上のように、本実施例によれば、補正手段を備えるこ
とにより、通常の加減速や定速運転などの速度制御にお
いては、モータ側の速度信号発生器16により速い応答性
が得られ、ミシンの回転軸の速度の絶対値だけをミシン
側の速度信号発生器11または12から得ることができる。

而も、本実施例で明らかなように、ミシン側の速度信号
発生器11または12をもって、定位置停止用の位置センサ
及びその位置信号を利用したので、特別な信号発生器を
増設することなく小形、簡潔化を実現できた。従って、
このような簡潔な位置信号発生器12だけなら、構造も簡
単で安価に実現できるし取付けも容易である。また、ミ
シンを大きく変更することなくこの位置信号発生器11を
内蔵できるし、ミシンの回転運動以外の例えば往復運動
の部分をも利用して適合させ得る。

一方、モータ側の第２の速度信号発生器16をモータに組
込むことにより、ノイズの混入を低減でき、軸受をモー
タと共用することができる。而もこの回転部分は、モー
タの回転速度までしか速度が上らないので構造が簡潔と
なり、安価に実現できる。

第２の実施例として、前述の実施例の第１の速度信号発
生器11または12と、第２の速度信号発生器16を、１回転
毎に１個以上の而も第１の速度信号発生器よりも第２の
速度信号発生器の方が、より多いパルスを発生する信号
発生器で構成してもよい。この構成によれば、ミシン側
信号の１周期の間のモータ側信号のパルスの数をカウン
トすることにより補正値が決められる。従って、補正値
が決まるまでの速度は、必ずしも一定でなくともよい
し、途中で止まっても動いていても、そうした状態に関
係なくミシン側信号の１周期で補正値が必らず決まると
いう長所がある。

第３の実施例としては、第３図に示すようにペダルによ
る第２の速度設定器だけを、補正手段を通さずに直接速
度制御手段に接続する構成してもよい。

こうして、ペダルによる速度設定器だけを補正手段から
外すことにより、ペダルの踏込量とモータ速度の変化の
関係は常に一定に保たれる。従って、変速比を如何に変
えようとも、ペダルの踏込量の全部を有効にミシン速度
の調整に使えるという利点を生ずる。

第４の実施例としては、前述の３実施例において、補正
手段に予め初期値を与えた構成にすることである。

一般的に、モータ側に較べてミシン側速度信号の応答性
を悪くしているので、最初の約１回転間の補正値は無限
大になり、ミシンは最高速になってしまい危険となる
が、この場合、初期値を与えることにより、正規の補正
値が決まるまでの間は、初期値によって補正することと
なって、モータの回転速度が初期段階で最高速度になる
といったことが避けられ、安全な作業を遂行できる。

［発明の効果］ ミシン側に第１の速度信号発生器11または12を、モータ
側に第２の速度信号発生器16を設け、これらの信号を比
較して設定速度を補正する補正手段を講じたことによ
り、ミシン側の速度信号発生器と小型・簡略化でき、そ
の実用的効果は顕著なものがある。

【図面の簡単な説明】

第１図は、従来のミシン及びミシン駆動装置を示した斜
視図、 第２図は、本発明の一つの実施例の概略図、 第３図は、別の実施例の構成を示したブロック図であ
る。 10……ミシン、11……内蔵の第１の速度信号発生器、12
……外付けの第１の速度信号発生器、13……ミシン側の
プーリ、14……ベルト、15……モータ側のプーリ、16…
…第２の速度信号発生器、17……モータ、18……制御装
置

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】速度制御自在なモータの回転力を伝達機構
   を介してミシンに伝達するミシン駆動装置において、 前記ミシンの回転軸の位置及び速度を検出する第１の検
   出手段と、 前記モータの出力軸の回転速度を検出する第２の検出手
   段と、 前記モータの回転速度を制御する速度制御手段と、 前記モータの回転速度設定手段と、 その補正手段と を備え、 該補正手段には、前記第１の検出手段からの出力信号及
   び第２の検出手段からの出力信号を合成した信号と、前
   記速度設定手段からの出力信号が入力され、 これら２つの信号比から前記伝達機構の変速比を算出
   し、 該変速比を速度設定手段の出力信号に乗じた結果を、前
   記速度制御手段への出力として前記モータの回転速度を
   制御することを特徴とするミシン駆動制御装置。
2. 【請求項２】前記第１と第２の検出手段が、前記ミシン
   の回転軸及び前記モータの出力軸の夫々の１回転中に、
   夫々複数のパルスを発生する信号発生器を備えている特
   許請求の範囲第（１）項に記載のミシン駆動制御装置。
3. 【請求項３】前記速度制御手段に直接入力される第２の
   速度設定器を備えている特許請求の範囲第（１）項に記
   載のミシン駆動制御装置。
4. 【請求項４】前記補正手段が、初期値設定手段を具備し
   ている特許請求の範囲第（１）項乃至第（３）項の何れ
   か１項に記載のミシン駆動制御装置。